JP2000511221A - Method for producing soluble squaraine dye - Google Patents

Method for producing soluble squaraine dye

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JP2000511221A JP09542293A JP54229397A JP2000511221A JP 2000511221 A JP2000511221 A JP 2000511221A JP 09542293 A JP09542293 A JP 09542293A JP 54229397 A JP54229397 A JP 54229397A JP 2000511221 A JP2000511221 A JP 2000511221A
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エー. メイダー,ロジャー
ディー. ラムスデン,ウィリアム
ディー. スポーン,テレンス
イー. サドリス,ダニエル
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ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/70Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、有機溶剤可溶性スクアレイン染料を製造するための新しい方法を提供する。より正確には、発明は調製が困難なテトラヒドロキシスクアレイン中間体が、有機溶剤システム中、水の存在下でどのように調製できるかについて述べる。次にこの中間体はピリジン中でエステル化でき、反応混合物から容易に分離できる可溶性スクアレイン染料が形成される。発明は、この方法に従って調製された染料も提供する。   (57) [Summary] The present invention provides a new method for producing organic solvent soluble squaraine dyes. More precisely, the invention describes how a difficult-to-prepare tetrahydroxysquareine intermediate can be prepared in the presence of water in an organic solvent system. This intermediate can then be esterified in pyridine to form a soluble squaraine dye that can be easily separated from the reaction mixture. The invention also provides a dye prepared according to this method.

Description

【発明の詳細な説明】 可溶性スクアレイン染料の製造方法 発明の分野 本発明は、有機溶剤可溶性スクアレイン染料を製造するための新しい方法を提 供する。より正確には、発明は調製が困難なテトラヒドロキシスクアレイン中間 体が、有機溶剤システム中、水の存在下でどのように調製できるかについて述べ る。次にこの中間体はピリジン中でエステル化でき、反応混合物から容易に分離 できる可溶性スクアレイン染料が形成される。可溶性スクアレイン染料は、光熱 写真製品、および赤外線吸収物質が必要なその他の用途において、ハレーション 防止およびアキュータンス染料として重要である。発明は、この方法に従って調 製された染料も提供する。 発明の背景 スクアレイン染料は、光導電性および半導性を有することが知られている。こ れらの特徴から、これらは、電子写真光受容体、有機太陽電池、光学的記録媒体 、ハレーション防止染料およびアキュータンス染料などの様々な工業的応用のた めに、非常に魅力的である。 スクアレイン染料の一般構造を染料1に示す。 この構造では、Rは一般にNまたはOであり、他方R1、R2、R3、およびR4 は、H、有機置換基であり、あるいは一緒になって別の芳香環を形成する。 R1およびR2が一緒になって第2のフェニル環を形成するスクアレイン(染料 1)の合成が報告されている。Belloは、水の共沸除去を伴うn-ブタノールおよ びトルエン中でのスクアレイン合成について述べた(K.A.Bello、S.N.Corn s、およびJ.Griffiths、J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1993、452-454)。米 国特許番号第5,380,635号、および第5,360,694号では、同様のスクアレイン染料 合成について述べている。これらの参考文献中で、調製の最適条件の記述を試み たものはなく、好ましい合成手順についてもコメントされてはいない。 スクアレイン染料のためのその他の合成手順が、報告されている。これらの方 法では、R1、R2、R3、およびR4がHまたは単純な有機置換基であり、第2の 芳香環を形成しないスクアレイン(染料1)の調製について述べている。これら の染料は、最初にH.SprengerおよびW.Ziegenbein(Angew.Chem.InternatEd .Engl.,5,894(1966))によって報告された。彼らの手順は、水の共沸除去 を伴うベンゼンおよびn-ブタノール中での加熱から成った。 K.Law、F.C.BaileyおよびL.J.Bluett(Can.J.Chem.,64,1607-1619( 1986))は、水の共沸除去を伴う、トルエンまたはベンゼンどちらかとブタノー ル中における、染料1(R=ジアルキルアミノ、R1=HまたはRと環形成、R2= H、メチル、F、エチル、またはメトキシ、R3=H、R4=H)の合成について述 べている。彼らは、より長いアルキル鎖を有する染料の溶解性向上と、「スクア レインと反応混合物中のN,N-ジアルキルアニリ ンとの二次反応のせいかもしれない」これらの染料の単離収率の減少について書 き留めている。彼らは、「対照実験ではスクアレインがN,N-ジアルキルアニリン と反応して、無色の生成物を形成した」とも書いているが、生成物の同定はして いない。彼らは、これらの合成の困難さの解決策も提案していない。彼らの得た 可溶性染料収率は、9%未満であった。これらの染料の精製には、カラムクロマ トグラフィが必要であった。他方、より短いアルキル鎖を有する染料は、反応混 合物から直接沈殿し、単純な濾過と溶剤洗浄後には、分析学的に純粋であるとさ れた。これらの可溶性がより低い染料の収率は、9.5〜60%の範囲であった。 K.LawおよびF.C.Baileyは、合成手順についてさらに詳しく調べた(Can.J .Chem.,64,2267-2273(1986))。彼らは、「酸経路」および「エステル経路 」と称する2つの合成手順を対照させた。酸経路は伝統的な方法であり、アルコ ールを含む共沸溶剤中において、スクアレイン酸とN,N-ジアルキルアニリンを加 熱することを伴う。エステル経路は、アルコール性溶剤中において、スクアレイ ン酸のジエステルとN,N-ジアルキルアニリンを加熱することを伴い、追加的な水 が必要である。新たに乾燥させたn-ブタノール中で、スクアレイン酸ジ-n-ブチ ルとN,N-ジメチルアニリンを加熱しても染料は得られなかった。酸(硫酸、シュ ウ酸、トリクロロ酢酸、またはトルエンスルホン酸)存在下で、水の添加を漸増 すると、染料収率が増大した。最大収率は、水飽和n-ブタノール中で得られた。 (水存在下で)酸の濃度を増大させると、染料収率は最初に増大し、次に減少し た。彼らはこれらの結果から、反応中の反応性中間体が、スクアレイン酸2の半 エステルであることが示唆されると提案した。過剰な酸は、N,N-ジアルキルアニ リンのいくらかをプロトン化して、その反応性を減少させる。 LawおよびBaileyは、溶剤として非水酸基性の溶剤、または二級または三級ア ルコールを使用した場合、「酸経路」ではスクアレイン染料が形成されないこと も見いだした。これは、このようなアルコールが、スクアレイン酸をエステル化 できる速度が、より遅いためであるとされる。また彼らは、反応進行中に共沸溶 剤によって水が連続的に除去される酸経路とは対照的に、エステル経路では反応 溶剤中に水が必要であることを記述している。 LawおよびBaileyは、「エステル経路」中のアルコールの効果についても調べ た。短鎖アルコールは、鎖がより長いアルコールよりも高い収率を与えることが 分かった。スクアレイン酸ジメチルでは52%、ジn-プロピルでは47%、ジn-ブチ ルでは45%であり、ジn-ヘプチルでは27%であった。彼らはこれを、立体効果の 増大が、2に対する初期加水分解を遅延するためであるとした。彼らはまた、N, N-ジメチルアニリンの理想的な使用量は、スクアレートに対してモル比で2:1で あることを実証した。 LawおよびBa1leyは、水/飽和n-ブタノール反応の沸点を厳密にモニターする ことで、「エステル経路」における水の役割を調べた。彼らは、水/n-ブタノー ル共沸混合物が(エステルの加水分解、および反応容器からの共沸除去の双方に より)水を失い、媒体が乾燥n-ブタノールになるに連れて、初期沸点(96℃)が 8時間かけて、118℃に緩やかに上昇することを見いだした。このシステムから の水の除去により、反応が進行して生成物ができる。 LawおよびBaileyは、さらに反応へのN,N-ジアルキルアニリンの添加速度につ いて調べた。彼らは、N,N-ジアルキルアニリンを非常にゆっくり(6〜8時間か けて)反応混合物に添加した。彼らは、これが副反応を抑制し、アニリンと(ス クアレイン酸ジアルキルからゆっくり形成する)2との反応を促進すると提唱し た。彼らは、高度に反応性のアニリン(N,N-ジメチル-3-ヒドロキシアニリンな ど)では、緩慢な添加が特に重要であると述べた。アニリンを反応開始時に単一 バッチとして添加すると、収率は30〜50%低下した J.Imaging Sci.,31,172-177(1987)において、K.LawおよびF.C.Baile yは、彼らの「エステル経路」によって調製されたスクアレイン染料が、「酸経 路」によって製造された同一染料よりも、少ない不純物を含むことを見いだした 。この結果、「エステル経路」サンプルの方が、より良い電子写真特性を示した 。 K.LawおよびF.C.Bailey(Dyes and Pigments,9,85-107(1988))はさ らに研究を進め、N-ベンジル置換スクアレイン染料の合成について調べた。この 研究では、彼らは、n-ブタノールおよびトルエン中、またはn-ヘプタノール中ど ちらかの「酸経路」を70トールで比較した。n-ヘプタノールを使用するとより高 い収率が得られたが、それと引き替えに純度は低下した。n-ヘプタノール反応中 に、構造3の不純物が見いだされた。また染料のいくつかは、n-ヘプタノール中 のみで調製でき、ブタノール中では全く得られない。 代案の経路(K.LawおよびF.C.Bailey,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,19 90,863-864と、K.LawおよびF.Court Bailey,J.Chem.Soc.,Chem.Commun .,1991,1156-1158と、K.LawおよびF.C.Bailey,J.Org.Chem.,57,3278- 3286(1992)を参照されたい)によって、対称性および非対称性のスクアレイン 染料も調製されており、以下に示す反応スキームに要約した。ここで中間体アリ ールヒドロキシシクロブタンジオン4は、ケテン-オレフィン環付加によって調 製される。次に別のステップで染料が調製される。この合成スキームは、米国特 許番号第4,886,722号、第4,922,018号、および第5,030,537号でカバーされてい る。 米国特許番号第4,524,219号(1985)(K.Law)は、エステル経路の例であり 、アルコール中での酸触媒によるスクアレイン酸ジアルキルとアニリンとの反応 をカバーしている。この特許では、アルコールは「乾燥」物とされているが、水 については特に記述がない。 米国特許番号第4,525,592号(1985)(K.LawおよびFC.Bailey)では、米国 特許番号第4,524,219号と同一のエステル経路をカバーしているが、ここでは、 実施例で溶剤に水が添加されたことが示されている。 米国特許番号第4,524,220号(1985)(K.Law)では、n-ブタノールおよびベ ンゼン中のスクアレイン酸とアニリンの反応をカバーしているが、脂肪族アミン がさらに添加されている。結果的に得られた染料は、改善された光導電特性を有 するとされる。追加されたアミンの役割については、推測されていない。 米国特許番号第4,523,035(1985)号(J.F.Yanus)では、 酸触媒を伴うまたは伴わない、減圧下での高級アルコール(ヘプタノールなど) の使用による、スクアレイン染料調製について述べている。記述された利点は、 ブタノールよりもヘプタノールからの方が、水がより容易に分離し、反応のスケ ールアップがより容易であり、競合反応が減少し、ジエステル形成が低下するこ とである。この特許では、ブタノール反応が0.5Mのバッチサイズを超えてスケー ルアップできないのに対し、高級アルコール反応はスケールアップ可能であると 述べている。 要約すると、K.Law、F.C.BaileyおよびL.J.Bluctt(Can.J.Chem.,64 ,1607-1619(1986))が示したように、可溶性スクアレイン染料は、通常の反 応混合物中ではかなり不安定であり、スクアレインシステムの合成中の大規模な 分解につながることが知られている。K.LawおよびF.C.Bailey(Can.J.Chem .,64,2267-2273(1986))が上で述べたスクアレイン酸エステル経路は、高収 率のためにプロパノールなどのより低級のアルコールを必要とし、反応における 水の精密なバランスが非常に重要である。このタイプの工程は、スケールアップ が非常に困難である。関連技術では、「酸経路」で添加された水の有益な効果に 関しては、何も指摘がないことに注目されたい。典型的には、可溶性染料の調製 においては、溶剤抽出、再結晶、および/またはクロマトグラフィーによって、 最終生成物を徹底的に精製することが必要である。これらのステップには時間が かかり、高価であって、危険な廃棄物が生じることもある。 可溶性スクアレイン染料を製造する、単純で費用効果がある方法に対する必要 性が存在する。このタイプの染料を既知の方法で調製した場合、スケールアップ 、および良好な収率と純度での分離は困難である。 発明の要約 本発明は、可溶性スクアレイン染料を製造するための、単純で費用効果がある 方法に関する。本発明の方法では、我々は比較的不溶性の中間体スクアレイン染 料を調製して、それを非常に温和なエステル化工程によって、有機溶剤可溶性染 料に転換する。本発明の方法は、標準的化学処理装置内で実施できる。工程所要 時間は比較的短く、染料は良好な収率で得られる。染料は、ほとんどの画像構成 で使用するのに十分純粋な形態で、反応混合物から直接得られる。 本発明の方法は、以下の反応スキームによって示される。 スキーム1 (式中、R'は、(CH2)nH(式中、n=1〜7である。)である。) 中間体2の調製は、混合溶剤システムを使用して行われる。我々は、テトラヒ ドロキシ中間体2を最高の収率と純度で得るためには、以下に述べる混合溶剤シ ステムの使用が必要であることを発見した。この溶剤混合物は、分解が生じる前 に生成物を沈殿させながら、反応物に対し最適の溶解性を提供するようである。 またこれは、反応における水の共沸除去の最適速度も提供する。溶剤システムは 、好ましくはオクタノール/シクロヘキサン混合物である。 我々は、中間体2調製のための反応を開始するのに、少量の水が非常に重要で あることも発見した。少量の水の添加、あるいはわずかに湿った溶剤の使用でさ え、反応の開始を確実にする。この中間体を高純度で得る一つのキーポイントは 、反応において水を共沸除去することなので、これは非常に驚くべきことである 。加熱後に水を添加しても反応は開始しないので、水が一番最初に存在すること が重要である。 中間体2染料は、単純にフィルター上に採集して、エタノールで洗浄しオクタ ノールを除去して分離される。次に中間体2を酢酸エチルで洗浄して、エタノー ルを除去する。これにより物質を乾燥する必要がなくなる。これをエステル化ス テップで、直接使用する。 複数の長いアルキル鎖を組込むことで、スクアレイン染料を、従来の有機コー ティング溶剤(例えばメチルエチルケトン、またはアセトン)中で可溶性にする 。本発明の工程では、非常に温和な低温エステル化条件と非常に効率的な分離手 順を使用して、最終ステップで可溶化アルキル基を組み込む。 中間体2と、約2〜約8個の炭素を含む脂肪酸塩化物とのエステル化は、溶剤 および塩基としてピリジンを使用して、かなりの高固形分で都合良く実施される 。スクアレイン染料は、一般にこれらのタイプのエステル化で使用されるトリエ チルアミンなどの窒素塩基の攻撃を非常に受けやすいのに、環境温度以下のピリ ジン中では、それらは完全に安定しているという発見は驚くべきことである。こ のシステムでは、反応は室温(約20〜30℃)でも実施できるが、我々はより低い 温度(約10℃未満)で、より高い純度とより高い収率を得た。 我々は、反応混合物から直接純粋な染料を分離するので、画像 構成で使用する場合でもさらなる精製が必要でない、極めて効果的な調製手順も 発見した。我々は酢酸エチルの添加に続いて、水と、ピリジン全部を水溶性塩酸 塩に転換するのに十分な塩酸とを添加すると、スクアレイン染料が極めて純粋な 形態で沈殿することを発見した。好ましくは混合物は、約20〜30℃に加温される 。次に濾過によって染料を採集し、続いてメタノールで洗浄して風乾する。 したがって本発明は、スクアレイン染料を製造する新しい方法を提供する。発 明は、 (a)(I)構造、 を有する化合物と、 (II)構造、 を有する化合物と、 (III)第1の混合物の総重量を基準にして、約50〜約90重量%のエタ ノール、n-プロパノール、イソプロパノール、およびそれらの混合物からなる群 より選択される溶剤とを含み、 化合物(a)(I)と化合物(a)(II)とのモル比が0.5:1以上である、酸 触媒を含まない第1の混合物を形成するステップと、 (b)式、を有する第1の中間体を形成するために、ステップ(b)において第1の混合物 を攪拌して、第1の混合物を加熱して第1の混合物を反応させるステップと、 (c)ステップ(b)の混合物を約30℃未満に冷却し、続いてステップ(b) の混合物から第1の中間体を濾過によって分離するステップと、 (d)第1の中間体をエタノール、プロパノール、イソプロパノール、および それらの混合物からなる群より選択される溶剤で洗浄するステップと、 (e)(I)第1の中間体と、 (II)スクアレイン酸と、 (III)ヘプタノール、オクタノール、およびそれらの混合物からなる 群より選択される溶剤と、 (IV)n-ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、およびそれらの混合 物からなる群より選択される補助溶剤と (V)水と を含み、 第1の中間体とスクアレイン酸とのモル比が、約21〜約1.7:1であり、 (e)(III)の溶剤と(e)(IV)の補助溶剤との体積比が、約60:40〜約 90:10範囲にあり、 第2の混合物中に存在する(e)(III)の溶剤に(e)(IV) の補助溶剤を加えた総量が、第2の混合物総重量を基準にして約60〜約95重量% の範囲にあり、 ステップ(e)で添加される水の量が、ステップ(f)での加熱に際し、第1 の中間体とスクアレイン酸との反応開始に十分な量である第2の混合物を形成す るステップと、 (f)式、 を有する第2の中間体を形成するために、第1の中間体の消費が止むまで、第2 の混合物を攪拌しながら加熱して還流し、要すればステップ(f)において混合 物から共沸混合物によって水を除去するステップと、 (g)第2の混合物を約10〜約40℃の温度に冷却するステップと、 (h)ステップ(g)の混合物から第2の中間体を濾過によって分離するステ ップと、 (i)第2の中間体をエタノール中で洗浄してあらゆる残留オクタノールまた はヘプタノールを除去し、続いて第2の中間体を酢酸エチルで洗浄してあらゆる 残留エタノールを除去するステップと、 (j)(I)第2の中間体、および (II)ピリジン を含み、第2の中間体を基準にして約15〜約40モル当量のピリジンが存在する第 3の混合物を形成するステップと、 (k)式 (式中、R'は-(CH2)nH(式中、n=1〜7である。)である。) の化合物を形成するために、攪拌しながら、第2の中間体を基準にして約4〜約 6モル当量の約2〜約8個の炭素原子を含む脂肪酸塩化物を第3の混合物に添加 して、第4の混合物を形成し、(I)混合物の冷却、および(II)脂肪酸塩化物 添加速度の制御の片方または双方により、第4の混合物が約50℃の温度を超えな いようにするステップと、 (l)化合物がそれから沈殿する最終混合物を形成するために、酢酸エチル、 酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸メチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、およ びそれらの混合物からなる群より選択される酢酸エステルと、水性HCl溶液とを 第4の混合物に添加することで、ステップ(k)の化合物を分離するステップと 、 (m)要すれば濾過に先だって最終混合物を加温してあらゆる不純物を可溶化 し、最終混合物から化合物を濾過によって分離するステップと、 (n)化合物を精製するために、化合物を酢酸エチルに続いてメタノールで洗 浄するステップとを含み、 ステップ(j)から(k)にかけて本質的に無水条件が維持され、 ステップ(k)に含まれる脂肪酸塩化物のモル当量に、ステップ(l)に含ま れるHClのモル当量を加えると、ステップ(j)に含まれるピリジンのモル当量 にほぼ等しくなり、 酢酸エステルに水を加えたものとピリジンとの重量比が、約3:1〜約8:1であり 、 酢酸エステルと水との重量比が、約0.5:1〜約2:1である化合物を製造する方法 を提供する。 発明の詳細な説明 前述のように発明の方法の第1のステップは、 (I)構造、 を有する化合物と、 (II)構造、 を有する化合物と、 (III)第1の混合物の総重量を基準にして、約50〜約90重量%のエタノール 、n-プロパノール、イソプロパノール、およびそれらの混合物からなる群より選 択される溶剤とを含み、 化合物(I)と化合物(II)とのモル比が、0.5:1以上(好ましくは約0.5:1〜 0.7:1)であり、酸触媒を含まない第1の混合物 の形成を伴う。 第1の混合物は、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、およびそ れらの混合物からなる群より選択される溶剤を含む。この溶剤の目的は、反応物 に溶解性を提供し、さらに望む生成物を冷却時に結晶化させて分離を容易にする ことである。これらの溶剤は理想的還流温度も提供し、反応を容易にする。 前述のように第1の混合物は、酸触媒を含んではならない。例えば、反応を加 速するためのパラトルエンスルホン酸などの酸触媒の使用は、工程の後の方で悪 影響を及ぼし、最終染料混合物の濾過をほとんど不可能にする。 第2のステップでは、式、 を有する第1の中間体を形成するために、第1の混合物を攪拌しながら加熱して 還流させる。第1の混合物は、典型的には約30℃〜約150℃、好ましくは約60℃ 〜約100℃、および最も好ましくは約75℃〜約100℃の範囲の温度に加熱される。 反応は、典型的には約0.5〜約6時間、より典型的には約1〜約3時間を要する 。 次のステップは、第1の混合物を約30℃未満、好ましくは約20〜約25℃の温度 に冷却し、次に濾過によって第1の中間体を分離することを伴う。これは減圧濾 過および遠心濾過を含むが、これに限定されるものではない、いくつかの方法で 達成される。30℃未満に冷却して、反応混合物からの中間体1の完全な結晶化を 確 実にすることが重要である。 次に第1の中間体をエタノール、プロパノール、イソプロパノール、およびそ れらの混合物からなる群より選択される溶剤で洗浄する。 生成物はこれらの溶剤に低溶解性であるのに対し、存在する微量の出発物質は 可溶性であり除去されるので、溶剤は良好に機能する。 次のステップは、第1の中間体と、スクアレイン酸と、ヘプタノール、オクタ ノール、およびそれらの混合物からなる群より選択される溶剤と、n-ヘキサン、 シクロヘキサン1ヘプタン、およびそれらの混合物からなる群より選択される補 助溶剤と、水とを含む第2の混合物の形成を伴う。 このステップでは、第1の中間体とスクアレイン酸とのモル比が、約2:1〜約1 7:1であることが非常に重要である。過剰なスクアレイン酸は反応を遅延させ、 望む生成物の分解をさらに進める。 溶剤は、ヘプタノール、オクタノール、およびそれらの混合物からなる群より 選択される。これらの溶剤を使用することで、必要なスクアレイン酸のモノエス テルが形成できるようになり、同時に反応混合物からの水の除去が容易になる。 好ましくは溶剤は、オクタノールである。C1〜C6などのより低級のアルコール は、生成物からの除去が非常に困難であるので、このようなより低級のアルコー ルは適さない。これらのより低級のアルコールを除去するには、高温(200℃) での長い乾燥時間(数日間)が必要である。このような方法で調製した中間体2 は、熱不安定性であることが観察されているので、このような乾燥条件は望まし くない。 n-ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、およびそれらの混合物からなる群よ り選択される補助溶剤の使用も重要である。これら の補助溶剤は、都合の良い反応速度を提供するのに十分高いが、生成物の分解を 防止するのに十分低い温度で、水と溶剤(オクタノールおよび/またはヘプタノ ール)との共沸混合物を作り出す。さらにこれらは生成物に対して溶解性でなく 、生成物の沈殿を確実にする。トルエンなどの補助溶剤を使用すると、混合物は より高い共沸混合物温度を有し、結果的に純度がより低くなる。最高の収率と純 度を得るためには、補助溶剤は好ましくはシクロヘキサンである。 このステップでの溶剤と補助溶剤の体積比が、約60:40〜約90:10の範囲にある ことも非常に重要である。この範囲では共沸混合物の温度は、反応を生じるのに 十分高いが、生成物の分解はほとんど引き起こさない低温であるので、この範囲 を維持することが重要である。体積比が約60:40よりも低くなると、反応が妥当 な時間内で生じるのには、反応温度が低くなりすぎる。体積が約90:10の比率を 超えると、共沸混合物温度がより高くなるため純度が低下する。好ましくは溶剤 と補助溶剤の体積比は、最高の収率と純度の理由で約65:35〜約80:20の範囲であ る。 第2の混合物中に存在する溶剤に補助溶剤を加えた総量が、第2の混合物総重 量を基準にして約60〜約95重量%の範囲にあることも、以下の理由で非常に重要 である。溶剤量がこの範囲外であると、材料の取り扱い(攪拌、濾過など)に関 する問題が帰結する。 好ましくは、第2の混合物中に存在する溶剤に補助溶剤を加えた総量は、最適 の収率と純度の理由で、第2の混合物の総重量を基準にして約75%〜約85%の範 囲にある。 このステップでは、溶剤に補助溶剤を加えた総重量を基準にして、約0.05〜約 3重量%の水が含まれることも好ましい。水が存在しないと、反応は開始できな い。より好ましくは、このステップに含まれる水の量は、溶剤に補助溶剤を加え た総重量を基準にして 約0.1〜約0.5重量%である。 次のステップは、式、 を有する第2の中間体を形成するため、要すればより高い収率と純度を得るため に、このステップにおいて共沸混合物によって混合物から水を除去しながら、第 1の中間体の消費が止むまで第2の混合物を攪拌しながら、加熱して還流するこ とを伴う。したがってこのステップにおいては、水を除去することが好ましい。 この手順には、典型的には約1〜約4時間、より典型的には約3時間かかる。 次のステップは、通常の状況で混合物を取り扱うのに都合が良く、比較的安全 な温度である約10〜約40℃の温度に、第2の混合物を冷却することを伴う。 次のステップは、濾過によって混合物から第2の中間体を分離することを伴う 。これは例えば、減圧濾過および遠心濾過などのいくつかの方法により実施でき る。 次のステップは、第2の中間体をエタノールで洗浄して、あらゆる残留オクタ ノールおよび/またはヘプタノールを除去することを伴う。エタノール洗浄は、 オクタノールおよび/またはヘプタノールを除去するのに都合が良い。エタノー ルは、低コストで低毒性の溶剤を提供し、これは酢酸エチルで容易に除去できる 。次のステップは、酢酸エチル中で第2の中間体を洗浄して、あらゆる残留 エタノールを除去することを伴う。酢酸エチルは良好に機能して全てのエタノー ルを除去し、次のステップに干渉しないので、酢酸エチルを使用することが重要 である。アルコールは、次のステップで反応して収率を低下させるので、全て除 去することが重要である。酢酸エチルを使用する場合、次のステップで使用する 前に第2の中間体を乾燥させる必要はない。第2の中間体は熱不安定性であるた めに、乾燥ステップは避ける方が有利である。 次の2つのステップは、水の存在により収率が低下するので、全体を通じて本 質的に無水条件が維持される。加水分解による損失を最小化するために、存在す る水を最小化し、または取り除くことが重要である。 発明に従って調製された中間体2の純度は、NMRで測定すると典型的には少 なくとも約65%であり、好ましくは少なくとも80%である。 次のステップは、第2の中間体およびピリジンを含み、第2の中間体を基準に して、約15〜約40モル当量のピリジンが存在する、第3の混合物を形成すること を伴う。約15モル当量未満の量が存在すると、反応混合物は効果的に攪拌するに は濃くなりすぎる。約40モル当量を超える量が存在すると、最終染料の沈殿が不 完全になる。第2の中間体がピリジン溶剤中に、良好に分散していることが重要 である。これは高速な攪拌の下で、あるいはホモジナイザーまたは同様の装置を 使用して、中間体をピリジンに注意深く添加して達成できる。混合および沈殿を 最適化するために、第3の混合物中には、好ましくは第2の中間体を基準にして 約20〜約30モル当量のピリジンが存在する。 次のステップは、式、 (式中、R'については上で定義され、好ましくはR'はC5H11である。)を有す る化合物を形成するために、攪拌しながら、第2の中間体を基準にして約4〜約 6モル当量の脂肪酸塩化物(好ましくはn-塩化ヘキサノイル)を第3の混合物に 添加して、第4の混合物を形成することを伴い、第4の混合物が(I)混合物の 冷却、および(II)脂肪酸塩化物添加速度の制御の片方または双方により、約50 ℃を超える温度にならないようにする。 約6モル当量を超える脂肪酸塩化物を添加すると、収率は大幅に低下する。好 ましくは、第4の混合物中の脂肪酸塩化物のモル当量は、最適収率の理由で約46 〜約5の範囲にある。 生成物の分解を避けるため第4の混合物が約50℃を超える温度にならないよう にして、好ましくは分解をさらに最小化するために約10℃を超えないようにする ことが重要である。 次のステップは、化合物がそれから沈殿する最終混合物を形成するために、酢 酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸メ チル、およびそれらの混合物からなる群より選択される酢酸エステルと、水性HC l溶液とを第4の混合物に添加することによる化合物の分離を伴う。前のステッ プに含まれる脂肪酸塩化物のモル当量にこのステップに含まれるHClのモ ル当量を加えると、ピリジンのモル当量にほぼ等しくなる(好ましくは等しくな る)ことが非常に重要である。全てのピリジンを中和するのに不十分な量のHCl を使用すると、ピリジンの除去が困難になる。 酢酸エステルに水を加えたものとピリジンとの重量比が、約3:1〜8:1であり、 酢酸エステルと水との重量比が、約0.5:1〜2:1であることも非常に重要である。 これらの比率が満たされないと、生成物は良好な収率で沈殿しない。好ましくは このステップでは、酢酸エステルに水を加えたものとピリジンとの比率が約4:1 〜5:1であり、酢酸エステルと水との比率が約1:1〜約1.5:1である。濾過に先だ って、混合物を好ましくは約10〜約30℃、そして最も好ましくは約20〜約30℃に 加温して、不純物を可溶化することが好ましい。 次のステップは、濾過によって化合物を分離することを伴う。これは減圧濾過 および遠心濾過を含むが、これに限定されないいくつかの方法で実施できる。 次のステップは、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸メチル、 酢酸プロピル、酢酸ブチル、およびそれらの混合物からなる群より選択される酢 酸エステルで化合物を洗浄し、続いてメタノールで洗浄して化合物を精製するこ とを伴う。アセテートは、反応物から副産物を効果的に除去する。メタノールは 、ピリジン塩酸塩を効果的に除去する。 発明に従って調製された化合物の純度は、NMRまたは紫外線分光法で測定す ると、典型的には理論値の少なくとも約80%、好ましくは少なくとも約90%であ る。 反応容器および化合物を製造する条件は異なっても良いが、典型的には加熱、 冷却、還流および水の共沸除去ができるガラス容器 でが使用される。発明の方法によって得られた染料の収率は、理論収率を基準に して典型的には約40%以上、好ましくは約85%以上である。 実施例 以下の実施例で本発明をさらに詳しく説明するが、制限は意図しない。あらゆ る部、百分率、比率その他は、特に断りのない限り重量による。 実施例1.中間体1の調製 477g(3.015M)の1,8-ジアミノナフタレン、295g(1.635M)の1,3-ジヒドロ キシアセトン二量体、および2.7Lの1-プロパノールを、機械的攪拌装置およ び還流凝縮器を装着した5Lガラスフラスコ中で混合した。次に結果的に得られ た混合物を加熱して還流した。1時間還流させた後、混合物を25℃に冷却した。 冷却時に反応混合物から結晶化した生成物を減圧濾過によって採集し、500mlの1 -プロパノールで洗浄した。次に黄褐色の固形物を別の2Lの1-プロパノールか ら再結晶化し、減圧濾過によって濾過して風乾した。収量は528g(収率76%)で あった。 実施例2-5.中間体2の調製。中間体2の収率と純度に対する溶剤の効果の調査 。 一般的手順:1.00g(4.35mM)の中間体1、0.248g(2.17mM)のスクアレイン 酸、5mlの1-オクタノール、および2mlの補助溶剤(表1参照)の混合物を、窒 素下のDcan-Starkトラップで還流して、磁気攪拌しながら1時間加熱した。室温 (約25℃)に冷却後、生成物を濾過しエタノールで洗浄して 乾燥した。内部標準として2,3,5-トリヨード安息香酸を使用したDMSO-d6中の陽 子NMR分析により、生成物の純度を測定した。 粗収率、純度、および実収率を表1に示す。実施例6.中間体2(実施例2)のエステル化 実施例2から得られた10.00gの粗中間体2、37mlのピリジン、および11mlの酢 酸エチルを500mlフラスコ中、窒素下で機械的に攪拌して混合した。次にこの混 合物に、116mlの塩化ヘキサノイルを5分間かけて滴下した。塩化ヘキサノイル 添加中は、水浴を使用して混合物を冷却した。1時間後に、75mlの酢酸エチルを 添加し、混合物を20分間攪拌して、次に氷/水浴中で冷却した。50.7mlの水中の 38.9gの濃塩酸をゆっくり添加し、温度を17℃未満に保った。混合物を室温に40 分間加温し、生成物を真空濾過し300mlの水で洗浄して部分的に風乾し、85mlメ タノールとともに38分間攪拌して、真空濾過して乾燥した。結果的に得られた収 率は57%であった。 実施例7.中間体2(実施例4)のエステル化 実施例4から得られた10.00gの粗中間体2、37mlのピリジン、および11mlの酢 酸エチルを、500mlフラスコ内で機械的攪拌により窒素下で混合した。次に11.6m lの塩化ヘキサノイル を5分間かけて滴下した。塩化ヘキサノイルの添加中、水浴を使用して混合物を 冷却した。1時間後、75mlの酢酸エチルを添加して、混合物を20分間攪拌し、次 に氷/水浴中で冷却した。温度を17℃未満に保ちながら、50.7mlの水中の38.9g の濃塩酸をゆっくり添加した。混合物を室温に40分間加温して、生成物を真空濾 過し300mlの水で洗浄して部分的に風乾し、85mlのメタノールとともに38分間攪 拌して、真空濾過し乾燥した。結果的に得られた収率は、64%だった。実施例6 と比較すれば、この実施例で使用した純度がより高い中間体2のロットは、最終 染料生成物をより高い収率で与えた。 実施例8-12.中間体2の調製。溶剤の比率と添加水の比較。 一般的手順:20gの中間体1(0.087M)、4.95gのスクアレイン酸(0.0434M )、表2に示した分量のシクロヘキサン、トルエン、および水を、機械的攪拌装 置と、Dcan-Starkトラップと、還流凝縮器とを装着した500mlフラスコ内で混合 した。混合物を加熱して還流し、総計1時間還流に保持した。還流時間の終了後 、混合物を室温(約25℃)に冷却した。固形中間体2を減圧濾過によって採集し て、洗浄液が淡黄色になるまでエタノールで洗浄し、一晩風乾した。結果を表2 に要約した。オクタノールは乾燥させなかったので、この表中の全ての反応で水 が存在したことに留意されたい。 実施例13.共沸水を除去しない中間体2の調製 20gの中間体1(0.087M)、495gのスクアレイン酸(0.0434M)、40mlのシク ロヘキサン、および93mlのオクタノールを、機械的攪拌装置および還流凝縮器を 装着した500mlフラスコ内で混合した。混合物を加熱して還流し、総計1時間還 流を保った。還流機関の終了後、混合物を室温(約25℃)に冷却した。固形中間 体2を減圧濾過によって採集し、洗浄液が淡黄色になるまでエタノールで洗浄し て、一晩風乾した。結果的に得られた収量は、17.7gであり、陽子NMRで測定 した純度はわずか68%であった。これによって反応混合物からの共沸蒸留による 水の除去が、高純度を得るために重要なことが実証される。 実施例14.中間体2の調製 (実施例1からの)50gの中間体1、12.38gのスクアレイン酸、100mlのシクロ ヘキサン、232.5mlのオクタノールおよび10mlの水を、温度計と、機械的攪拌装 置と、Dean Starkトラップとを装着した1Lフラスコ内で混合した。混合物を加 熱して還流した。3時間後に、トラップ中での水の集積を停止した。反応物を室 温(約25℃)に冷却した。固形生成物をブフナー漏斗上に採集して、900mlのエ タノールと900mlの酢酸エチルとで洗浄し、びんの中に密封した。サンプルを一 晩風乾した後に計算した乾燥収率は、95.04%であり、NMR分析は純度が82% であることを示した。 実施例15.50モル当量の塩化ヘキサノイルを使用した可溶性 染料の調製 25g(0.046M)の中間体2(実施例14と同様に調製したが同一ではなく、純度 は66%である)、および90gのピリジン(1.137M)を乾燥窒素大気中の1Lフラ スコ内で混合した。混合物を氷浴によって<5℃に冷却した。温度を10℃未満に保 ちながら、312g(0.232M)の塩化ヘキサノイルをゆっくり添加した。総添加時 間は1時間であった。添加完了後に、攪拌を5℃で1時間継続した。次に243gの 酢酸エチルを添加した。次に126gの水および91gの37%塩酸のプレミックスをゆ っくり添加し、温度を10℃未満に保った。この添加完了後、混合物を5℃で20分 間攪拌した。固形生成物を濾過によって採集した。結果的に得られた固形分を10 0mlの酢酸エチルと400mlのメタノールで、フィルター上で洗浄した。風乾後の収 率は57%であり、中間体2の純度(66%)を考慮すると、真の収率は86%であっ た。最終染料は純度83%で、末反応の中間体2が11%あった。 実施例16.56モル当量の塩化ヘキサノイルを使用した可溶性染料の調製 25g(0.046M)の中間体2(実施例14と同様に調製したが同物ではなく純度は 66%である)、および90gのピリジン(1.137M)を1Lフラスコ内で混合した。 混合物を氷浴によって<5℃に冷却した。温度を10℃未満に保ちながら、35.0g(0 .260M)の塩化ヘキサノイルをゆっくり添加した。総添加時間は、1時間だった 。添加完了後、混合物を5℃で1時間攪拌した。次に243gの酢酸エチルを添加し た。次に126gの水および91gの37%塩酸のプレミックスをゆっくり添加し、温度 を10℃未満に保った。この添加完了後に、混合物を5℃で20分間攪拌した。 次に固形生成物を濾過によって採集した。結果的に得られた固形分を100mlの酢 酸エチルと400mlのメタノールにより、フィルター上で洗浄した。風乾後の収率 は42%であり、中間体2の純度(66%)を考慮すると、真の収率は57%であった 。最終染料の純度は92%であり、未反応の中間体2が2%あった。 この発明を特定実施例に関して説明したが、さらなる修正が可能なものとする 。ここに述べる請求項は、当業者がここで述べたものの化学的等価物として認識 するこれらの変動をカバーすることを意図する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Method for producing soluble squaraine dye Field of the invention   The present invention provides a new method for producing organic solvent-soluble squaraine dyes. Offer. More precisely, the invention relates to a tetrahydroxysquareine intermediate which is difficult to prepare. Describes how the body can be prepared in the presence of water in an organic solvent system. You. This intermediate can then be esterified in pyridine and easily separated from the reaction mixture A possible soluble squaraine dye is formed. Soluble squaraine dyes are photothermal Halation for photographic products and other applications that require infrared absorbing materials Important as prevention and acutance dyes. The invention is prepared according to this method. Dyes made are also provided. Background of the Invention   Squaraine dyes are known to have photoconductivity and semiconductivity. This Due to their characteristics, these are electrophotographic photoreceptors, organic solar cells, optical recording media For various industrial applications such as antihalation dyes and acutance dyes Very attractive.   The general structure of the squaraine dye is shown in Dye 1.   In this structure, R is generally N or O, while R1, RTwo, RThree, And RFour Is H, an organic substituent, or together form another aromatic ring.   R1And RTwoAre combined to form a second phenyl ring (a dye The synthesis of 1) has been reported. Bello uses n-butanol and azeotropic removal of water. And squaraine synthesis in toluene (KA Bello, SN Corn s, and J.S. Griffiths, J.S. Chem. Soc., Chem. Commun., 1993, 452-454). Rice In US Patent Nos. 5,380,635 and 5,360,694, similar squaraine dyes It describes synthesis. Attempts to describe optimal conditions for preparation in these references There is no comment, nor is the preferred synthetic procedure commented.   Other synthetic procedures for squaraine dyes have been reported. These people By the law, R1, RTwo, RThree, And RFourIs H or a simple organic substituent, and the second The preparation of squaraine (dye 1) which does not form an aromatic ring is described. these The dyes of H. Sprenger and W.M. Ziegenbein (Angew. Chem. InternatEd . Engl., 5, 894 (1966)). Their procedure is azeotropic removal of water And heating in n-butanol with benzene.   K. Law, F. C. Bailey and L.M. J. Bluett (Can. J. Chem., 64, 1607-1619 ( 1986)) with either toluene or benzene and butanol with azeotropic removal of water. Dye 1 (R = dialkylamino, R1= Ring formation with H or R, RTwo= H, methyl, F, ethyl or methoxy, RThree= H, RFour= H) I'm eating. They reported that the improved solubility of dyes with longer alkyl chains and "square Rain and N, N-dialkylanily in the reaction mixture May be due to secondary reactions with the dyes. " I'm fastening. They say, "In a control experiment, squaraine was N, N-dialkylaniline. To form a colorless product. " Not in. They do not propose a solution to these synthetic difficulties. They got The soluble dye yield was less than 9%. Purification of these dyes requires column chromatography. I needed toography. On the other hand, dyes with shorter alkyl chains are Precipitate directly from the compound and, after simple filtration and solvent washing, are considered to be analytically pure. Was. The yield of these less soluble dyes ranged from 9.5 to 60%.   K. Law and F.S. C. Bailey investigated the synthesis procedure in more detail (Can. J. . Chem., 64, 2267-2273 (1986)). They use the “acid pathway” and “ester pathway” ). The acid pathway is a traditional method Squaraic acid and N, N-dialkylaniline in an azeotropic solvent containing It involves heating. The ester route is used in an alcoholic solvent Heating the diester of the acid and the N, N-dialkylaniline with additional water is necessary. Di-n-butyric squarate in freshly dried n-butanol No dye was obtained by heating N and N, N-dimethylaniline. Acid (sulfuric acid, sulfur Water in the presence of (uric acid, trichloroacetic acid, or toluenesulfonic acid) Then, the dye yield increased. The maximum yield was obtained in water-saturated n-butanol. As the concentration of the acid is increased (in the presence of water), the dye yield first increases and then decreases. Was. Based on these results, they found that the reactive intermediate in the reaction was half of squaraic acid 2. It was suggested to be an ester. Excess acid is N, N-dialkylani Protonation of some of the phosphorus reduces its reactivity.   Law and Bailey agree that non-hydroxyl solvents or secondary or tertiary No squaraine dye is formed in the "acid pathway" when using alcohol Also found. This is because such alcohols esterify squaraic acid It is said that the possible speed is lower. They also azeotropically dissolve during the course of the reaction. The ester route reacts in contrast to the acid route, where the agent removes water continuously. It states that water is required in the solvent.   Law and Bailey also study the effect of alcohol in the "ester pathway" Was. Short chain alcohols can give higher yields than longer chain alcohols Do you get it. 52% for dimethyl squarate, 47% for di-n-propyl, di-n-butyl For di-n-heptyl was 27%. They use this for a three-dimensional effect The increase was attributed to delaying the initial hydrolysis for 2. They also say N, The ideal amount of N-dimethylaniline used is 2: 1 molar ratio to squarate. Prove that there is.   Law and Ba1ley closely monitor the boiling point of water / saturated n-butanol reactions Thus, the role of water in the “ester pathway” was investigated. They use water / n-butanol Azeotropic mixture (for both ester hydrolysis and azeotropic removal from the reaction vessel) More) As water is lost and the medium becomes dry n-butanol, the initial boiling point (96 ° C) Over a period of 8 hours, a gradual rise to 118 ° C. was found. From this system The reaction proceeds to form a product by the removal of water.   Law and Bailey further discuss the rate of addition of N, N-dialkylaniline to the reaction. I checked. They use N, N-dialkylaniline very slowly (6-8 hours ) Was added to the reaction mixture. They believe that this suppresses side reactions and that aniline and (Which slowly forms from dialkyl quarinate)). Was. They are highly reactive anilines (such as N, N-dimethyl-3-hydroxyaniline). Et al. Stated that slow addition was particularly important. Single aniline at the beginning of the reaction When added as a batch, the yield dropped by 30-50%   J. In Imaging Sci., 31, 172-177 (1987), K. et al. Law and F.S. C. Baile y means that squaraine dyes prepared by their “ester route” Contains less impurities than the same dye produced by the "Rod" . As a result, the "ester route" sample showed better electrophotographic properties .   K. Law and F.S. C. Bailey (Dyes and Pigments, 9, 85-107 (1988)) In addition, we proceeded with research and investigated the synthesis of N-benzyl substituted squaraine dyes. this In studies, they found that in n-butanol and toluene, or in n-heptanol, One of the "acid pathways" was compared at 70 torr. Higher with n-heptanol Greater yields were obtained, but at the expense of purity. During n-heptanol reaction Then, an impurity of structure 3 was found. Some of the dyes are also in n-heptanol. And can not be obtained at all in butanol.  Alternative routes (K. Law and FC Bailey, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 19). 90, 863-864; Law and F.S. Court Bailey, J .; Chem. Soc., Chem. Commun ., 1991, 1156-1158; Law and F.S. C. Bailey, J .; Org. Chem., 57, 3278- 3286 (1992)) by symmetric and asymmetric squaraine. Dyes have also been prepared and are summarized in the reaction scheme shown below. Where the intermediate ant Hydroxycyclobutanedione 4 is prepared by ketene-olefin cycloaddition. Made. The dye is then prepared in another step. This synthesis scheme is Covered by license numbers 4,886,722, 4,922,018, and 5,030,537 You.   US Patent No. 4,524,219 (1985) (K. Law) is an example of an ester route. Reaction of Dialkyl Squarainate with Aniline in Acids and Alcohols Is covered. In this patent, alcohol is considered "dry" but water Is not particularly described.   In U.S. Patent No. 4,525,592 (1985) (K. Law and FC. Bailey), U.S. Pat. It covers the same ester route as Patent No. 4,524,219, but here: The examples show that water was added to the solvent.   U.S. Patent No. 4,524,220 (1985) (K. Law) discloses that n-butanol and Covers the reaction of squaraic acid and aniline in the Is further added. The resulting dye has improved photoconductive properties. It will be done. The role of the added amine has not been speculated.   In U.S. Patent No. 4,523,035 (1985) (JF Yanus), Higher alcohols (eg heptanol) under reduced pressure, with or without acid catalyst Describes the preparation of squaraine dyes by the use of The advantages described are: Water is more easily separated from heptanol than butanol and the Are easier to remove, reduce competing reactions and reduce diester formation. And In this patent, the butanol reaction scales beyond the 0.5M batch size. While higher alcohol reactions can be scaled up Says.   In summary, K. Law, F. C. Bailey and L.M. J. Bluctt (Can. J. Chem., 64 , 1607-1619 (1986)) shows that soluble squaraine dyes are normally used as antibacterial dyes. The reaction is rather unstable in the reaction mixture, and the large-scale It is known to lead to decomposition. K. Law and F.S. C. Bailey (Can. J. Chem.) , 64, 2267-2273 (1986)), the squarate ester route described above Requires lower alcohols such as propanol for the rate of The precise balance of water is very important. This type of process can be scaled up Is very difficult. In related technology, the beneficial effects of water added in the “acid pathway” Note that there are no indications about this. Typically, the preparation of soluble dyes In, by solvent extraction, recrystallization, and / or chromatography, It is necessary to purify the final product thoroughly. These steps take time Expensive, expensive and dangerous waste can be produced.   Need for a simple and cost-effective method of producing soluble squaraine dyes Sex exists. If this type of dye is prepared by known methods, And separation with good yield and purity is difficult. Summary of the Invention   The present invention is a simple and cost-effective method for producing soluble squaraine dyes About the method. In the method of the present invention, we use the relatively insoluble intermediate squaraine dye. A dyestuff is prepared, and it is dyed in an organic solvent-soluble dye by a very mild esterification process. Convert to fees. The method of the present invention can be carried out in a standard chemical processing unit. Process requirements The time is relatively short and the dye is obtained in good yield. Dyes make up most image Obtained directly from the reaction mixture in a form pure enough for use in   The method of the present invention is illustrated by the following reaction scheme.                                 Scheme 1 (Wherein R ′ is (CHTwo)nH (where n = 1 to 7). )   Preparation of Intermediate 2 is performed using a mixed solvent system. We are Tetrahi In order to obtain droxy intermediate 2 in the highest yield and purity, a mixed solvent system described below is used. We found that the use of a stem was necessary. This solvent mixture is used before decomposition occurs. It appears to provide optimal solubility for the reactants while precipitating the product into the reaction. It also provides the optimal rate of azeotropic removal of water in the reaction. Solvent system , Preferably an octanol / cyclohexane mixture.   We believe that a small amount of water is very important to start the reaction for the preparation of Intermediate 2. I also found something. Add a small amount of water or use a slightly wet solvent. To ensure the start of the reaction. One key point in obtaining this intermediate with high purity is This is very surprising, because it azeotropically removes water in the reaction . Water does not start even if water is added after heating, so water must be present first is important.   Intermediate 2 dye was simply collected on a filter, washed with ethanol, The knol is removed and separated. Next, the intermediate 2 was washed with ethyl acetate, and ethanol was added. Remove the file. This eliminates the need to dry the material. This is esterified Use directly in Tep.   By incorporating multiple long alkyl chains, squaraine dyes can be converted to conventional organic coatings. Solubilizing solvent (eg, methyl ethyl ketone, or acetone) . The process of the present invention uses very mild low temperature esterification conditions and very efficient separation Use a sequence to incorporate the solubilizing alkyl groups in the final step.   Esterification of Intermediate 2 with a fatty acid chloride containing from about 2 to about 8 carbons can be carried out using a solvent Conveniently performed at fairly high solids, using pyridine as the base . Squaraine dyes are commonly used in triesters used in these types of esterification. Very susceptible to attack by nitrogen bases such as tylamine The discovery that they are perfectly stable in gin is surprising. This In our system, the reaction can be run at room temperature (about 20-30 ° C), but we have lower At temperatures (less than about 10 ° C.) higher purity and higher yields were obtained.   We separate the pure dye directly from the reaction mixture, so the image Extremely effective preparation procedures that do not require further purification even when used in a configuration discovered. Following the addition of ethyl acetate, water and all of the pyridine were dissolved in aqueous hydrochloric acid. With the addition of sufficient hydrochloric acid to convert to salt, the squaraine dye becomes extremely pure. It was found to precipitate in form. Preferably the mixture is warmed to about 20-30 ° C . The dye is then collected by filtration, followed by washing with methanol and air drying.   Thus, the present invention provides a new method for producing squaraine dyes. Departure Ming is   (A) (I) structure, A compound having the formula:         (II) structure, A compound having the formula:         (III) about 50 to about 90% by weight of ethanol, based on the total weight of the first mixture; The group consisting of nol, n-propanol, isopropanol, and mixtures thereof A solvent selected from the group consisting of:   An acid having a molar ratio of the compound (a) (I) to the compound (a) (II) of 0.5: 1 or more; Forming a first mixture without catalyst;   (B) Formula,A first mixture in step (b) to form a first intermediate having Stirring and heating the first mixture to react the first mixture;   (C) cooling the mixture of step (b) to less than about 30 ° C., followed by step (b) Separating the first intermediate from the mixture by filtration.   (D) the first intermediate is ethanol, propanol, isopropanol, and Washing with a solvent selected from the group consisting of mixtures thereof;   (E) (I) a first intermediate;         (II) squaraic acid,         (III) Consists of heptanol, octanol, and mixtures thereof A solvent selected from the group;         (IV) n-hexane, cyclohexane, heptane, and mixtures thereof And co-solvents selected from the group consisting of         (V) With water Including   The molar ratio of the first intermediate to squaric acid is from about 21 to about 1.7: 1,   The volume ratio of the solvent (e) (III) to the auxiliary solvent (e) (IV) is from about 60:40 to about In the 90:10 range,   (E) (IV) in the solvent of (e) (III) present in the second mixture From about 60% to about 95% by weight, based on the total weight of the second mixture, In the range of   When the amount of water added in step (e) is heated in step (f), To form a second mixture in an amount sufficient to initiate the reaction of the intermediate with squaric acid. Steps   Equation (f), Until the consumption of the first intermediate has ceased to form a second intermediate having The mixture is heated to reflux with stirring and, if necessary, mixed in step (f). Removing water from the object by an azeotrope;   (G) cooling the second mixture to a temperature of about 10 to about 40 ° C;   (H) separating the second intermediate from the mixture of step (g) by filtration; And   (I) washing the second intermediate in ethanol to remove any residual octanol or Removes heptanol, followed by washing the second intermediate with ethyl acetate to remove any Removing residual ethanol;   (J) (I) a second intermediate, and         (II) pyridine Wherein about 15 to about 40 molar equivalents of pyridine are present, based on the second intermediate. Forming a mixture of 3;   Equation (k) (Wherein R ′ is — (CHTwo)nH (where n = 1 to 7). ) From about 4 to about 2 parts by weight based on the second intermediate with stirring to form the compound of Add 6 molar equivalents of a fatty acid chloride containing about 2 to about 8 carbon atoms to the third mixture To form a fourth mixture, (I) cooling the mixture, and (II) fatty acid chloride. Due to one or both of the addition rate controls, the fourth mixture should not exceed a temperature of about 50 ° C. Steps to   (L) ethyl acetate to form a final mixture from which the compound precipitates, Isopropyl acetate, amyl acetate, methyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and And an aqueous HCl solution comprising an acetate selected from the group consisting of Separating the compound of step (k) by adding to the fourth mixture; ,   (M) If necessary, heat the final mixture prior to filtration to solubilize any impurities Separating the compound from the final mixture by filtration.   (N) To purify the compound, wash the compound with ethyl acetate followed by methanol Purifying,   Essentially anhydrous conditions are maintained from steps (j) to (k);   Included in step (l) to the molar equivalent of fatty acid chloride contained in step (k) The molar equivalent of the pyridine contained in step (j) is obtained by adding the molar equivalent of HCl Is approximately equal to   The weight ratio of acetate to water plus pyridine is from about 3: 1 to about 8: 1. ,   Method for producing a compound wherein the weight ratio of acetate to water is from about 0.5: 1 to about 2: 1 I will provide a. Detailed description of the invention   As mentioned above, the first step of the method of the invention is:   (I) structure, A compound having the formula:   (II) structure, A compound having the formula:   (III) from about 50 to about 90% by weight of ethanol, based on the total weight of the first mixture , N-propanol, isopropanol, and mixtures thereof. Selected solvent, and   The molar ratio of compound (I) to compound (II) is 0.5: 1 or more (preferably about 0.5: 1 to 0.5: 1). 0.7: 1) and the first mixture without acid catalyst With the formation of   The first mixture comprises ethanol, n-propanol, isopropanol, and A solvent selected from the group consisting of these mixtures. The purpose of this solvent is to react Provides solubility and furthermore, the desired product crystallizes on cooling to facilitate separation That is. These solvents also provide an ideal reflux temperature to facilitate the reaction.   As mentioned above, the first mixture must not contain an acid catalyst. For example, adding a reaction The use of acid catalysts such as paratoluenesulfonic acid to speed up And make filtration of the final dye mixture almost impossible.   In the second step, the formula, Heating the first mixture with stirring to form a first intermediate having Bring to reflux. The first mixture is typically at about 30C to about 150C, preferably at about 60C. To about 100C, and most preferably to a temperature in the range of about 75C to about 100C. The reaction typically requires about 0.5 to about 6 hours, more typically about 1 to about 3 hours .   The next step involves bringing the first mixture to a temperature of less than about 30 ° C, preferably about 20 to about 25 ° C. And then separating the first intermediate by filtration. This is a vacuum filtration In several ways, including, but not limited to, filtration and centrifugal filtration. Achieved. Cool below 30 ° C. to allow complete crystallization of Intermediate 1 from the reaction mixture Sure It is important to do it.   The first intermediate is then ethanol, propanol, isopropanol, and Wash with a solvent selected from the group consisting of these mixtures.   The product is poorly soluble in these solvents, whereas the traces of starting material present are The solvent works well because it is soluble and removed.   The next step involves a first intermediate, squaraic acid, heptanol, octa Anol, and a solvent selected from the group consisting of a mixture thereof, n-hexane, A complement selected from the group consisting of cyclohexane 1 heptane, and mixtures thereof. With the formation of a second mixture comprising a co-solvent and water.   In this step, the molar ratio of the first intermediate to squaric acid is from about 2: 1 to about 1: 1. It is very important that it is 7: 1. Excess squaric acid slows down the reaction, Further decomposition of the desired product.   Solvents are selected from the group consisting of heptanol, octanol, and mixtures thereof. Selected. By using these solvents, the required monoester of squaric acid can be obtained. Tells can be formed while at the same time facilitating the removal of water from the reaction mixture. Preferably, the solvent is octanol. C1~ C6Lower alcohols such as Are very difficult to remove from the product, Is not suitable. High temperature (200 ° C) to remove these lower alcohols Requires a long drying time (several days). Intermediate 2 prepared by such a method Have been observed to be thermally unstable, such drying conditions are desirable. I don't.   a group consisting of n-hexane, cyclohexane, heptane, and mixtures thereof The use of selected co-solvents is also important. these The co-solvent is high enough to provide a convenient reaction rate, but reduces the decomposition of the product. Water and solvents (octanol and / or heptano) at temperatures low enough to prevent To produce an azeotrope with Furthermore, they are not soluble in the product Ensure product precipitation. Using co-solvents such as toluene, the mixture It has a higher azeotrope temperature, resulting in lower purity. Best yield and net To obtain a degree, the co-solvent is preferably cyclohexane.   The volume ratio of solvent to co-solvent in this step is in the range of about 60:40 to about 90:10 That is also very important. In this range, the temperature of the azeotrope is High enough, but low enough to cause little decomposition of the product It is important to maintain. If the volume ratio is lower than about 60:40, the reaction is appropriate The reaction temperature is too low to occur within a short time. The volume is about 90:10 ratio Above this, the azeotrope temperature will be higher and the purity will be reduced. Preferably a solvent And the volume ratio of co-solvent may range from about 65:35 to about 80:20 for best yield and purity. You.   The total amount of solvent present in the second mixture plus the co-solvent is the total weight of the second mixture. Being in the range of about 60 to about 95% by weight based on the amount is also very important for the following reasons: It is. If the amount of solvent is outside this range, the handling of materials (stirring, filtration, etc.) The problem that comes to mind.   Preferably, the total amount of solvent present in the second mixture plus co-solvent is optimal From about 75% to about 85%, based on the total weight of the second mixture, for reasons of yield and purity. In the box.   In this step, from about 0.05 to about 0.05, based on the total weight of solvent plus co-solvent It is also preferred to include 3% by weight of water. The reaction cannot start without water. No. More preferably, the amount of water involved in this step is determined by adding a cosolvent to the solvent. Based on the total weight From about 0.1 to about 0.5% by weight.   The next step is the expression, To obtain a higher yield and purity, if necessary, to form a second intermediate having In the second step, water is removed from the mixture by the azeotrope in this step. Heat and reflux the second mixture while stirring until the consumption of intermediate 1 stops. With Therefore, it is preferable to remove water in this step. This procedure typically takes about 1 to about 4 hours, more typically about 3 hours.   The next step is convenient and relatively safe for handling the mixture under normal circumstances Cooling the second mixture to a temperature of about 10 to about 40 ° C.   The next step involves separating the second intermediate from the mixture by filtration . This can be accomplished by several methods, for example, vacuum filtration and centrifugal filtration. You.   The next step is to wash the second intermediate with ethanol and remove any residual octa. With removal of phenol and / or heptanol. Ethanol washing It is convenient for removing octanol and / or heptanol. Ethanor Provides a low-cost, low-toxicity solvent that can be easily removed with ethyl acetate . The next step is to wash the second intermediate in ethyl acetate and remove any residual It involves removing ethanol. Ethyl acetate works well and all ethanol It is important to use ethyl acetate as it removes the solvent and does not interfere with the next step It is. Alcohol reacts in the next step and reduces the yield, so all It is important to leave. If using ethyl acetate, use in the next step It is not necessary to dry the second intermediate before. The second intermediate is thermally unstable For this reason, it is advantageous to avoid the drying step.   In the next two steps, the yield is reduced by the presence of water, Qualitatively anhydrous conditions are maintained. Exist to minimize hydrolysis losses. It is important to minimize or eliminate the water flow.   The purity of Intermediate 2 prepared according to the invention is typically low as determined by NMR. It is at least about 65%, preferably at least 80%.   The next step comprises a second intermediate and pyridine, based on the second intermediate To form a third mixture in which about 15 to about 40 molar equivalents of pyridine are present Accompanied by When less than about 15 molar equivalents are present, the reaction mixture is effectively stirred. Is too dark. If more than about 40 molar equivalents are present, the final dye will not precipitate. Be complete. It is important that the second intermediate is well dispersed in the pyridine solvent It is. This can be done under high speed agitation or with a homogenizer or similar device. Can be achieved by careful addition of the intermediate to pyridine. Mix and precipitate For optimization, in the third mixture, preferably based on the second intermediate About 20 to about 30 molar equivalents of pyridine are present.   The next step is the expression, Wherein R ′ is as defined above, preferably R ′ is CFiveH11It is. Have) From about 4 to about 2 parts based on the second intermediate with stirring to form a compound Six molar equivalents of a fatty acid chloride (preferably n-hexanoyl chloride) to the third mixture Adding to form a fourth mixture, wherein the fourth mixture comprises (I) a mixture of One or both of cooling and (II) controlling the rate of fatty acid chloride addition provide about 50 Do not exceed ℃.   If more than about 6 molar equivalents of fatty acid chloride are added, the yield will drop significantly. Good Preferably, the molar equivalent of fatty acid chloride in the fourth mixture is about 46% for optimal yield. ~ 5.   Ensure that the fourth mixture does not reach a temperature above about 50 ° C to avoid decomposition of the product And preferably not exceed about 10 ° C. to further minimize decomposition This is very important.   The next step is to add the vinegar to form the final mixture from which the compound will precipitate. Ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, methyl acetate Acetic acid ester selected from the group consisting of chill, and mixtures thereof, and aqueous HC with the addition of a solution to the fourth mixture. Previous step The molar equivalents of the fatty acid chlorides contained in the The addition of an equivalent of pyridine makes it approximately equal to the molar equivalent of pyridine (preferably Is very important. Insufficient amount of HCl to neutralize all pyridine When used, removal of pyridine becomes difficult.   The weight ratio of acetic acid ester plus water to pyridine is about 3: 1 to 8: 1, It is also very important that the weight ratio of acetate to water is about 0.5: 1 to 2: 1. If these ratios are not met, the product will not precipitate in good yield. Preferably In this step, the ratio of acetate plus water to pyridine is about 4: 1. 55: 1, and the ratio of acetate to water is from about 1: 1 to about 1.5: 1. Before filtration The mixture is preferably at about 10 to about 30 ° C, and most preferably at about 20 to about 30 ° C. It is preferred that the impurities are solubilized by heating.   The next step involves separating the compounds by filtration. This is vacuum filtration And several methods, including, but not limited to, centrifugal filtration.   The next step is ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, methyl acetate, Vinegar selected from the group consisting of propyl acetate, butyl acetate, and mixtures thereof Wash the compound with an acid ester followed by methanol to purify the compound. With Acetate effectively removes by-products from the reaction. Methanol Effectively removes pyridine hydrochloride.   The purity of the compounds prepared according to the invention is determined by NMR or UV spectroscopy. Typically at least about 80% of the theoretical value, preferably at least about 90% You.   Conditions for producing the reaction vessel and the compound may be different, but typically heating, Glass container capable of cooling, reflux and azeotropic removal of water Used in The yield of the dye obtained by the method of the invention is based on the theoretical yield. And typically at least about 40%, preferably at least about 85%. Example   The following examples illustrate the invention in more detail, but are not intended to be limiting. Arayu Parts, percentages, ratios, etc., are by weight unless otherwise indicated. Embodiment 1 FIG. Preparation of Intermediate 1   477g (3.015M) of 1,8-diaminonaphthalene, 295g (1.635M) of 1,3-dihydro Xycetone dimer and 2.7 L of 1-propanol were added to a mechanical stirrer and And a 5 L glass flask equipped with a reflux condenser. Then the resulting The mixture was heated to reflux. After refluxing for 1 hour, the mixture was cooled to 25 ° C. The product which crystallized from the reaction mixture on cooling was collected by vacuum filtration and 500 ml of 1 -Washed with propanol. The tan solid is then added to another 2 L of 1-propanol. The crystals were recrystallized from the mixture, filtered by vacuum filtration and air dried. Yield is 528g (76% yield) there were. Embodiment 2-5. Preparation of Intermediate 2. Investigation of the effect of the solvent on the yield and purity of intermediate 2 .   General procedure: 1.00 g (4.35 mM) of intermediate 1, 0.248 g (2.17 mM) of squaraine A mixture of the acid, 5 ml of 1-octanol, and 2 ml of co-solvent (see Table 1) was added to the mixture. The mixture was refluxed in a Dcan-Stark trap under an atmosphere and heated for 1 hour with magnetic stirring. room temperature After cooling to (about 25 ° C) the product is filtered and washed with ethanol Dried. DMSO-d using 2,3,5-triiodobenzoic acid as internal standard6Sun in the sun The purity of the product was determined by proton NMR analysis. Table 1 shows the crude yield, purity, and actual yield.Embodiment 6 FIG. Esterification of Intermediate 2 (Example 2)   10.00 g of crude intermediate 2, obtained from Example 2, 37 ml of pyridine and 11 ml of vinegar The ethyl acid was mixed in a 500 ml flask with mechanical stirring under nitrogen. Next, To the mixture, 116 ml of hexanoyl chloride was added dropwise over 5 minutes. Hexanoyl chloride During the addition, the mixture was cooled using a water bath. After 1 hour, 75 ml of ethyl acetate Was added and the mixture was stirred for 20 minutes, then cooled in an ice / water bath. 50.7ml of water 38.9 g of concentrated hydrochloric acid was added slowly to keep the temperature below 17 ° C. Mixture at room temperature 40 After warming for minutes, the product was vacuum filtered, washed with 300 ml of water, partially air-dried, and Stirred for 38 minutes with ethanol, vacuum filtered and dried. The resulting yield The rate was 57%. Embodiment 7 FIG. Esterification of Intermediate 2 (Example 4)   10.00 g of crude intermediate 2 from Example 4, 37 ml of pyridine and 11 ml of vinegar The ethyl acid was mixed under nitrogen with mechanical stirring in a 500 ml flask. Then 11.6m l hexanoyl chloride Was added dropwise over 5 minutes. During the addition of hexanoyl chloride, the mixture is Cool. After 1 hour, 75 ml of ethyl acetate was added and the mixture was stirred for 20 minutes. In an ice / water bath. 38.9 g in 50.7 ml of water, keeping the temperature below 17 ° C Concentrated hydrochloric acid was slowly added. Warm the mixture to room temperature for 40 minutes and filter the product under vacuum. Wash with 300 ml of water, partially air-dry and stir with 85 ml of methanol for 38 minutes. Stir, vacuum filter and dry. The resulting yield was 64%. Example 6 In comparison, the higher purity intermediate 2 lot used in this example The dye product was given in higher yield. Embodiment 8-12. Preparation of Intermediate 2. Comparison of solvent ratio and added water.   General procedure: 20 g of intermediate 1 (0.087 M), 4.95 g of squaraic acid (0.0434 M ), Cyclohexane, toluene and water in the amounts shown in Table 2 were mechanically stirred. Mixing in a 500 ml flask equipped with a centrifuge, Dcan-Stark trap, and reflux condenser did. The mixture was heated to reflux and held at reflux for a total of 1 hour. After the end of the reflux time The mixture was cooled to room temperature (about 25 ° C). The solid intermediate 2 was collected by vacuum filtration Then, it was washed with ethanol until the washing solution became pale yellow, and air-dried overnight. Table 2 shows the results Summarized. Octanol was not dried, so water was used in all reactions in this table. Note that was present. Embodiment 13 FIG. Preparation of Intermediate 2 without removing azeotropic water   20 g of intermediate 1 (0.087 M), 495 g of squaric acid (0.0434 M), 40 ml of cycle Rohexane, and 93 ml of octanol, with a mechanical stirrer and reflux condenser. Mix in a fitted 500 ml flask. Heat the mixture to reflux and return for a total of 1 hour I kept the flow. After termination of the reflux engine, the mixture was cooled to room temperature (about 25 ° C.). Solid middle Body 2 was collected by vacuum filtration and washed with ethanol until the wash was pale yellow. And air-dried overnight. The resulting yield is 17.7 g, measured by proton NMR Purity was only 68%. This allows azeotropic distillation from the reaction mixture Water removal demonstrates the importance of obtaining high purity. Embodiment 14 FIG. Preparation of Intermediate 2   50 g of intermediate 1 (from Example 1), 12.38 g of squaric acid, 100 ml of cyclo Hexane, 232.5 ml of octanol and 10 ml of water were added to a thermometer and a mechanical stirrer. And a Dean Stark trap in a 1 L flask. Add the mixture Heated to reflux. After 3 hours, the accumulation of water in the trap was stopped. Room for reactants Cooled to warm (about 25 ° C). The solid product is collected on a Buchner funnel and 900 ml Washed with ethanol and 900 ml of ethyl acetate and sealed in a bottle. Sample one The dry yield calculated after late air drying was 95.04%, and NMR analysis indicated a purity of 82%. It was shown that. Example 15 Solubility using 50 equivalents of hexanoyl chloride Preparation of dye   25 g (0.046 M) of intermediate 2 (prepared as in Example 14, but not identical, Is 66%), and 90 g of pyridine (1.137 M) are added to a 1 L flask in dry nitrogen atmosphere. Mixed in a sco. The mixture was cooled to <5 ° C. by an ice bath. Keep the temperature below 10 ° C Meanwhile, 312 g (0.232 M) of hexanoyl chloride was slowly added. At the time of total addition The time was one hour. After the addition was complete, stirring was continued at 5 ° C. for 1 hour. Then 243g Ethyl acetate was added. Then add a premix of 126 g of water and 91 g of 37% hydrochloric acid. Add slowly and keep the temperature below 10 ° C. After the addition is complete, the mixture is left While stirring. The solid product was collected by filtration. The resulting solids are reduced to 10 Washed on the filter with 0 ml of ethyl acetate and 400 ml of methanol. After air drying The yield is 57%, and considering the purity of intermediate 2 (66%), the true yield is 86%. Was. The final dye had a purity of 83% and the intermediate 2 of the final reaction was 11%. Example 16 Preparation of Soluble Dye Using Molar Equivalent of Hexanoyl Chloride   25 g (0.046 M) of Intermediate 2 (prepared as in Example 14, but not as 66%) and 90 g of pyridine (1.137M) were mixed in a 1 L flask. The mixture was cooled to <5 ° C. by an ice bath. While maintaining the temperature below 10 ° C, 35.0 g (0 .260M) hexanoyl chloride was added slowly. Total addition time was 1 hour . After the addition was complete, the mixture was stirred at 5 ° C. for 1 hour. Then add 243 g of ethyl acetate Was. Next, a premix of 126 g of water and 91 g of 37% hydrochloric acid was slowly added, and the temperature was lowered. Was kept below 10 ° C. After the addition was complete, the mixture was stirred at 5 ° C. for 20 minutes. The solid product was then collected by filtration. Add the resulting solids to 100 ml of vinegar Washed on the filter with ethyl acid and 400 ml of methanol. Yield after air drying Was 42%, taking into account the purity of intermediate 2 (66%), the true yield was 57% . The purity of the final dye was 92% with 2% unreacted intermediate 2.   Although the invention has been described with reference to specific embodiments, further modifications are possible. . The claims set forth herein are recognized by those of ordinary skill in the art as their chemical equivalents. It is intended to cover these variations.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN (72)発明者 スポーン,テレンス ディー. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ポスト オフィス ボッ クス 33427 (72)発明者 サドリス,ダニエル イー. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ポスト オフィス ボッ クス 33427────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, S Z, UG), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD , RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ , BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, G E, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR , KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, P L, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK , TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN (72) Inventor Spawn, Terrence D.             United States, Minnesota 55133-3427,             St. Paul, Post Office Bo             Box 33427 (72) Inventors Sadris, Daniel E.             United States, Minnesota 55133-3427,             St. Paul, Post Office Bo             Box 33427

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1. (a)(I)構造、 を有する化合物と、 (II)構造、 を有する化合物と、 (III)第1の混合物の総重量を基準にして、約50〜約90重量% のエタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、およびそれらの混合物から なる群より選択される溶剤とを含み、 化合物(a)(I)と化合物(a)(II)とのモル比が0.5:1以上である、酸 触媒を含まない第1の混合物を形成するステップと、 (b)式、 を有する第1の中間体を形成するために、ステップ(b)において第1の混合物 を攪拌して、第1の混合物を加熱して第1の混合物 を反応させるステップと、 (c)ステップ(b)の混合物を約30℃未満に冷却し、続いてステップ (b)の混合物から第1の中間体を濾過によって分離するステップと、 (d)第1の中間体をエタノール、プロパノール、イソプロパノール、 およびそれらの混合物からなる群より選択される溶剤で洗浄するステップと、 (e)(I)第1の中間体と、 (II)スクアレイン酸と、 (III)ヘプタノール、オクタノール、およびそれらの混合物か らなる群より選択される溶剤と、 (IV)n-ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、およびそれら の混合物からなる群より選択される補助溶剤と、 (V)水と を含み、 第1の中間体とスクアレイン酸とのモル比が、約2:1〜約1.7:1であり、 (e)(III)の溶剤と(e)(IV)の補助溶剤との体積比が、約60:40〜約 90:10の範囲にあり、 第2の混合物中に存在する(e)(III)の溶剤に(e)(IV)の補助溶剤 を加えた総量が、第2の混合物総重量を基準にして約60〜約95重量%の範囲にあ り、 ステップ(e)で添加される水の量が、ステップ(f)での加熱に際し、第1 の中間体とスクアレイン酸との反応開始に十分な量である第2の混合物を形成す るステップと、 (f)式、 を有する第2の中間体を形成するために、第1の中間体の消費が止むまで、第2 の混合物を攪拌しながら加熱して還流し、要すればステップ(f)において混合 物から共沸混合物によって水を除去するステップと、 (g)第2の混合物を約10〜約40℃の温度に冷却するステップと、 (h)ステップ(g)の混合物から第2の中間体を濾過によって分離す るステップと、 (i)第2の中間体をエタノール中で洗浄してあらゆる残留オクタノー ルまたはヘプタノールを除去し、続いて第2の中間体を酢酸エチルで洗浄してあ らゆる残留エタノールを除去するステップと、 (j)(I)第2の中間体、および (II)ピリジン を含み、第2の中問体を基準にして約15〜約40モル当量のピリジンが存在する第 3の混合物を形成するステップと、 (k)式、 (式中、R'は-(CH2)nH(式中、n=1〜7である。)である。) の化合物を形成するために、攪拌しながら、第2の中間体を基準にして約4〜約 6モル当量の約2〜約8個の炭素原子を含む脂肪酸塩化物を第3の混合物に添加 して、第4の混合物を形成し、(I)混合物の冷却、および(II)脂肪酸塩化物 添加速度の制御の片方または双方により、第4の混合物が約50℃の温度を超えな いようにするステップと、 (l)化合物がそれから沈殿する最終混合物を形成するために、酢酸エ チル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、酢酸メチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル 、およびそれらの混合物からなる群より選択される酢酸エステルと、水性HCl溶 液とを第4の混合物に添加して、ステップ(k)の化合物を分離するステップと 、 (m)要すれば濾過に先だって最終混合物を加温してあらゆる不純物を 可溶化し、最終混合物から化合物を濾過によって分離するステップと、 (n)化合物を精製するために、化合物を酢酸エチルに続いてメタノー ルで洗浄するステップとを含み、 ステップ(j)から(k)にかけて本質的に無水条件が維持され、 ステップ(k)に含まれる脂肪酸塩化物のモル当量に、ステップ(l)に含ま れるHClのモル当量を加えると、ステップ(j)に含 まれるピリジンのモル当量にほぼ等しくなり、 酢酸エステルに水を加えたものとピリジンとの重量比が、約3:1〜約8:1であり 、 酢酸エステルと水との重量比が、約0.5:1〜約2:1である化合物を製造する方法 。 2. ステップ(e)に含まれる水の量が、(e)(III)の溶剤に(e)( IV)の補助溶剤を加えた総重量を基準にして、約0.05〜約3重量%である請求 項1に記載の方法。 3. (a)(I)の化合物と(a)(II)の化合物のモル比が、約0.51〜0. 7:1である請求項1に記載の方法。 4. 第1の混合物中に、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、 およびそれらの混合物からなる群より選択される溶剤が、第1の混合物の総重量 を基準にして約70〜約80重量%存在する請求項1に記載の方法。 5. 第2の混合物中に存在する(e)(III)の溶剤に(e)(IV)の補 助溶剤を加えた総量が、第2の混合物の総重量を基準にして、約75〜約85%の範 囲にある請求項1に記載の方法。 6. ステップ(l)において、酢酸エステルに水を加えたものとピリジンと の比率が約4:1〜5:1であり、酢酸エステルと水との比率が約1:1〜約1.5:1である 請求項1に記載の方法。 7. 第4の混合物が、約10℃を超える温度にならないように する請求項1に記載の方法。 8. 請求項1に記載の方法に従って形成された化合物。 9. (a)(I)構造、 を有する化合物と、 (II)構造、 を有する化合物と、 (III)エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、およ びそれらの混合物からなる群より選択される溶剤とを含み、酸触媒を含まない第 1の混合物を形成するステップと、 (b)式、 を有する第1の中間体を形成するために、ステップ(b)において第1の混合物 を攪拌して、第1の混合物を加熱して第1の混合物 を反応させるステップと、 (c)ステップ(b)の混合物を約30℃未満に冷却し、続いてステップ (b)の混合物から第1の中間体を濾過によって分離するステップと、 (d)第1の中間体をエタノール、プロパノール、イソプロパノール、 およびそれらの混合物からなる群より選択される溶剤で洗浄するステップと、 (e)(I)第1の中間体と、 (II)スクアレイン酸と、 (III)オクタノールである溶剤と、 (IV)シクロヘキサンである補助溶剤と、 (V)(e)(III)の溶剤に(e)(IV)の補助溶剤を加え た総重量を基準にして、約0.1〜約0.5重量%の水とを含み、 第1の中間体とスクアレイン酸とのモル比が、約2:1〜約1.7:1であり、 第2の混合物中の(e)(III)の溶剤と(e)(IV)の補助溶剤との体積 比が、約65:35〜約80:20の範囲にあり、 第2の混合物中に存在する(e)(III)の溶剤に(e)(IV)の補助溶剤 を加えた総量が、第2の混合物総重量を基準にして約75〜約85重量%の範囲にあ る第2の混合物を形成するステップと、 (f)式、 を有する第2の中間体を形成するために、第1の中間体の消費が止むまで、第2 の混合物を加熱して還流し、ステップ(f)において混合物から共沸混合物によ って水を除去するステップと、 (g)第2の混合物を約10〜約40℃の温度に冷却するステップと、 (h)ステップ(g)の混合物から第2の中間体を濾過によって分離す るステップと、 (i)第2の中問体をエタノール中で洗浄してあらゆる残留オクタノー ルを除去し、続いて第2の中間体を酢酸エチルで洗浄してあらゆる残留エタノー ルを除去するステップと、 (j)(I)第2の中間体および (II)ピリジン を含み、第2の中間体を基準にして約20〜約30モル当量のピリジンが存在する第 3の混合物を形成するステップと、 (k)式、 の化合物を形成するために、攪拌しながら、第2の中間体を基準にして約4.6〜 約5モル当量の塩化n-ヘキサノイルを第3の混合物に添加して、第4の混合物を 形成し、(I)混合物の冷却、および(II)塩化ヘキサノイル添加速度の制御の 片方または双方により、第4の混合物が約10℃の温度を超えないようにするステ ップと、 (l)酢酸エチル、酢酸イソプロピル、およびそれらの混合物からなる 群より選択される酢酸エステルと、水性HCl溶液とを第4の混合物に添加して、 ステップ(k)の化合物を分離し、化合物がそれから沈殿する最終混合物を形成 するステップと、 (m)濾過に先だって最終混合物を約20から30℃に加温してあらゆる不 純物を可溶化し、最終混合物から化合物を濾過によって分離するステップと、 (n)化合物を精製するために、化合物を酢酸エチルに続いてメタノー ルで洗浄するステップとを含み、 ステップ(j)から(k)にかけて本質的に無水条件が維持され、 ステップ(i)に含まれる塩化n-ヘキサノイルのモル当量に、ステップ(l) に含まれるHClのモル当量を加えると、ステップ(j)に含まれるピリジンのモ ル当量にほぼ等しくなり、 酢酸エステルに水を加えたものとピリジンとの重量比が、約 4:1〜約5:1であり、 酢酸エステルと水との重量比が、約1:1〜約1.5:1である化合物を製造する方法 。 10.請求項19に記載の方法に従って形成された化合物。[Claims] 1. (A) (I) structure, A compound having the structure (II): And (III) from about 50 to about 90% by weight, based on the total weight of the first mixture, of a solvent selected from the group consisting of ethanol, n-propanol, isopropanol, and mixtures thereof. Forming a first mixture free of an acid catalyst, wherein the first mixture comprises a compound (a) (I) and a compound (a) (II) in a molar ratio of 0.5: 1 or more; (A) stirring the first mixture in step (b), heating the first mixture and reacting the first mixture to form a first intermediate having: cooling the mixture of b) to less than about 30 ° C., followed by separating the first intermediate from the mixture of step (b) by filtration; and (d) removing the first intermediate from ethanol, propanol, isopropanol, Washing with a solvent selected from the group consisting of: and (e) (I) a first intermediate; (II) squaric acid; and (III) heptanol, octanol, and mixtures thereof. A solvent selected from the group consisting of: (IV) an auxiliary solvent selected from the group consisting of n-hexane, cyclohexane, heptane, and mixtures thereof; and (V) water; Wherein the molar ratio of the intermediate 1 to squaric acid is from about 2: 1 to about 1.7: 1, and the volume ratio of the solvent of (e) (III) to the co-solvent of (e) (IV) is about 60:40 to about 90:10, wherein the total amount of the solvent (e) (III) and the co-solvent (e) (IV) present in the second mixture is the total amount of the second mixture. In the range of about 60 to about 95% by weight, based on weight, wherein the amount of water added in step (e) is such that the reaction of the first intermediate with the squaraic acid upon heating in step (f) Forming a second mixture in an amount sufficient to begin; The second mixture is heated with stirring and refluxed until the consumption of the first intermediate has ceased to form a second intermediate having the formula: azeotropically from the mixture in step (f) if necessary Removing water by the mixture; (g) cooling the second mixture to a temperature of about 10 to about 40 ° C .; and (h) separating the second intermediate from the mixture of step (g) by filtration. (I) washing the second intermediate in ethanol to remove any residual octanol or heptanol, followed by washing the second intermediate with ethyl acetate to remove any residual ethanol. (J) forming a third mixture comprising (I) a second intermediate, and (II) pyridine, wherein from about 15 to about 40 molar equivalents of pyridine, based on the second intermediate, are present. Steps and (k) , Wherein R ′ is — (CH 2 ) n H (where n = 1 to 7) to form a compound of the formula About 4 to about 6 molar equivalents of a fatty acid chloride containing from about 2 to about 8 carbon atoms to the third mixture to form a fourth mixture, (I) cooling the mixture, and (II) ensuring that the fourth mixture does not exceed a temperature of about 50 ° C. by one or both of controlling the rate of fatty acid chloride addition; and (1) forming a final mixture from which the compound precipitates. Adding an acetate selected from the group consisting of, ethyl acetate, isopropyl acetate, amyl acetate, methyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and mixtures thereof, and an aqueous HCl solution to a fourth mixture, k) separating the compound; and (m) Warming the final mixture prior to filtration to solubilize any impurities, separating the compound from the final mixture by filtration, and (n) washing the compound with ethyl acetate followed by methanol to purify the compound Wherein essentially anhydrous conditions are maintained from step (j) to step (k), wherein the molar equivalent of the fatty acid chloride contained in step (k) is replaced by the molar equivalent of HCl contained in step (l). When added, the molar ratio of the pyridine contained in step (j) is substantially equal to that of the pyridine. The weight ratio of the acetic acid ester to which water is added and the pyridine is about 3: 1 to about 8: 1. A method for producing a compound having a weight ratio to water of about 0.5: 1 to about 2: 1. 2. The amount of water contained in step (e) is from about 0.05 to about 3% by weight, based on the total weight of (e) (III) solvent plus (e) (IV) co-solvent. Item 1. The method according to Item 1. 3. The method of claim 1, wherein the molar ratio of (a) the compound of (I) to the compound of (a) (II) is from about 0.51 to 0.7: 1. 4. A solvent selected from the group consisting of ethanol, n-propanol, isopropanol, and mixtures thereof, is present in the first mixture from about 70 to about 80% by weight based on the total weight of the first mixture. Item 1. The method according to Item 1. 5. The total amount of the solvent (e) (III) present in the second mixture plus the cosolvent (e) (IV) is about 75 to about 85%, based on the total weight of the second mixture. The method of claim 1, wherein 6. In step (l), the ratio of acetate plus water to pyridine is about 4: 1 to 5: 1, and the ratio of acetate to water is about 1: 1 to about 1.5: 1. The method of claim 1. 7. The method of claim 1, wherein the fourth mixture is not allowed to reach a temperature above about 10 ° C. 8. A compound formed according to the method of claim 1. 9. (A) (I) structure, A compound having the structure (II): (B) forming a first mixture comprising a compound having the formula: and a solvent selected from the group consisting of ethanol, n-propanol, isopropanol, and mixtures thereof, and no acid catalyst. formula, (A) stirring the first mixture in step (b), heating the first mixture and reacting the first mixture to form a first intermediate having: cooling the mixture of b) to less than about 30 ° C., followed by separating the first intermediate from the mixture of step (b) by filtration; and (d) removing the first intermediate from ethanol, propanol, isopropanol, Washing with a solvent selected from the group consisting of: (e) (I) a first intermediate, (II) squaric acid, (III) a solvent that is octanol, (IV) A co-solvent which is cyclohexane; and (V) from about 0.1 to about 0.5% by weight of water, based on the total weight of the solvent of (e) (III) plus the co-solvent of (e) (IV). The first intermediate and squaraine The molar ratio with the acid is from about 2: 1 to about 1.7: 1, and the volume ratio of the solvent (e) (III) and the cosolvent (e) (IV) in the second mixture is about 65:35 to about 80:20, wherein the total amount of the solvent (e) (III) present in the second mixture plus the co-solvent (e) (IV) is the total amount of the second mixture. Forming a second mixture ranging from about 75 to about 85% by weight, based on weight; The second mixture is heated to reflux until the consumption of the first intermediate has ceased to form a second intermediate having the following formula: azeotropically removing water from the mixture in step (f) (G) cooling the second mixture to a temperature of about 10 to about 40 ° C .; (h) separating the second intermediate from the mixture of step (g) by filtration; ) Washing the second intermediate in ethanol to remove any residual octanol, followed by washing the second intermediate with ethyl acetate to remove any residual ethanol; (j) (I) Forming a third mixture comprising a second intermediate and (II) pyridine, wherein from about 20 to about 30 molar equivalents of pyridine are present based on the second intermediate; From about 4.6 to about 5 molar equivalents of n-hexanoyl chloride, based on the second intermediate, are added to the third mixture to form a fourth mixture to form the compound of formula (I) cooling the mixture, and / or (II) controlling the rate of addition of hexanoyl chloride so that the fourth mixture does not exceed a temperature of about 10 ° C., (l) ethyl acetate, acetic acid An acetic acid ester selected from the group consisting of isopropyl, and mixtures thereof, and an aqueous HCl solution are added to the fourth mixture to separate the compound of step (k) and form a final mixture from which the compound precipitates. (M) warming the final mixture to about 20-30 ° C. prior to filtration to solubilize any impurities, and separating the compound from the final mixture by filtration; and (n) purifying the compound. Washing the compound with ethyl acetate followed by methanol, wherein essentially anhydrous conditions are maintained from step (j) to (k), and the n-hexanoyl chloride contained in step (i) is removed. When the molar equivalent of HCl contained in step (l) is added to the molar equivalent, the molar equivalent of pyridine contained in step (j) becomes approximately equal to the molar ratio of acetic acid ester to which water is added and pyridine. From about 4: 1 to about 5: 1, and wherein the weight ratio of acetate to water is from about 1: 1 to about 1.5: 1. Ten. A compound formed according to the method of claim 19.
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